钛盐光度法测定Fent on体系中过氧化氢浓度的试验研究

黄燕 杨永远 杨湘智 田平 徐军辉（. 浙江卓锦环保科技股份有限公司，浙江 杭州30006；. 浙江环科环境研究院有限公司，浙江 杭州30006）

0 引言

Fenton技术是工业废水处理中常用的一种高级氧化技术，它是利用过氧化氢和亚铁反应，生成强氧化性的羟基自由基，进而氧化降解废水中的有机物[1]。为判定反应过程中过氧化氢的使用效率，以及亚铁和过氧化氢投加的合适比例，研究者常进行反应后溶液中剩余过氧化氢含量的测定。

钛盐光度法可用于测定过氧化氢含量，其原理是过氧化氢与钛离子在酸性溶液中形成稳定橙色络合物——过钛酸（pertitanic acid），此络合物颜色的深浅与样品中过氧化氢的含量成正比[2-5]。针对Fenton体系处理工业废水中的实际情况，本文对钛盐光度法测定过氧化氢时钛盐用量、显色时间、溶液pH和干扰离子等因素进行试验研究，并通过加标回收法测定钛盐光度法的准确度，同时对高锰酸钾法和钛盐光度法测定过氧化氢的结果进行对比分析。

1 实验部分

1.1 主要试剂与仪器

草酸钛钾，国药集团化学试剂有限公司；30%过氧化氢，天津化学试剂三厂；高锰酸钾，上海试剂三厂。以上试剂均为分析纯。

上海精科752N分光光度计，雷磁pHS-3C 型精密pH计，天瑞HH-4双列四孔恒温水浴锅

1.2 实验过程

在一定pH体系中，将一定量的待测溶液加入50mL具塞比色管中，分别加入一定量的草酸钛钾溶液（0.05mol/L），稀释至刻度线后盖上盖子摇匀静置一定时间，用10mm比色皿在最大吸收波长处，以同样条件的蒸馏水作参比，测定其吸光度。

2 结果与讨论

2.1 实验条件与影响因素分析

2.1.1 吸收波长

表1 溶液中氯离子浓度对吸光度的影响

表2 溶液中Fe3+浓度对吸光度的影响

表3 溶液中SO2-4 浓度对吸光度的影响

在不同波长下测定草酸钛钾与过氧化氢形成络合物溶液的吸光度，得到吸收曲线，在波长为385nm处得到最大吸光度。

2.1.2 草酸钛钾用量确定

通过改变显色剂草酸钛钾的用量进行对比实验，以确定合理的显色剂用量。结果表明，当显色剂加入量为3mL 时，形成的络合物溶液的吸光度最大，显色效果最好。

2.1.3 显色时间确定

做不同显色时间下溶液吸光度的对比试验，选取8 min 为显色时间。

2.1.4 溶液pH影响

测定样品pH 为3、4、5 和6 时，过氧化氢浓度的变化情况。结果显示，pH 为3、4、5 和6 时，拟和曲线分别为y=0.0351x+0.018(R2=0.9992)、y=0.0344x + 0.0151(R2=0.9992)、y=0.0344x +0.0146(R2=0.9991)和y=0.0351x+0.0047(R2=0.9999)，pH 的变化对过氧化氢浓度测量的影响很小。考虑实际Fenton 体系最适反应条件，选取pH为3进行后续研究。

2.1.5 盐度影响

考虑到工业废水Fenton 技术处理过程中常见的盐离子干扰，选取Cl-、Fe3+、和SO2-4这三种离子来进行研究。

2.1.5.1氯离子

氯离子对过氧化氢浓度影响见表1。随着盐度的增加，吸光度呈下降趋势，氯离子浓度在10 g/L 内时，吸光度降低程度在3%以内，氯离子浓度在100 g/L以内时，吸光度降低在6.33%以内。工业废水的氯离子浓度整体偏高，高氯废水对钛盐光度法检测过氧化氢浓度影响不太。

2.1.5.2铁离子（Fe3+）

铁离子对过氧化氢浓度影响见表2。由表2 可知，随着溶液中铁离子浓度的增加，吸光度也随之增加。当铁离子在40mg/L以内时，吸光度的影响可控制在10%左右，当继续增加溶液中铁离子浓度时，吸光度不断上升，偏差可达80%左右。实验过程中我们观察到，当铁离子浓度大于60mg/L时，显色时间内比色管中的溶液由清变浊，此时浊度对吸光度有较大的影响。

2.1.5.3硫酸根（SO2-4）

硫酸根对过氧化氢浓度影响见表3。溶液中硫酸根浓度在25g/L内时，吸光度基本不变，硫酸根对过氧化氢浓度检测的影响较小。

2.1.6 回收率试验

配置一定浓度的过氧化氢溶液为本底，进行加标回收率试验，结果如表4 所示。由表4 可知，加标回收率为99.65%～100.17%，钛盐光度法测定过氧化氢浓度具有较高的准确度和精密度。

表4 回收率试验

3 结语

钛盐光度法的最适检测条件如下：检测波长385nm，显色剂加入量3mL，显色时间8 min。Fenton 体系中溶液pH 的变化对过氧化氢浓度测量的影响很小；氯离子浓度在100 g/L 以内时，吸光度降低在6.33%以内；铁离子在40mg/L以内时，吸光度的影响可控制在10%左右，当继续增加溶液中铁离子浓度时，吸光度不断上升，偏差可达80%左右；溶液中硫酸根浓度在25g/L内时，吸光度基本不变，硫酸根对过氧化氢浓度检测的影响较小。加标回收率试验显示回收率为99.65%～100.17%。